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Étude du volume acétabulaire chez le patient dysplasique à partir de tomodensitométries évaluant la condition avant et après une ostéotomie périacétabulaire Mémoire Quentin Sercia Maîtrise en épidémiologie - avec mémoire Maître ès sciences (M. Sc.) Québec, Canada © Quentin Sercia, 2022
Étude du volume acétabulaire chez le patient dysplasique à partir de tomodensitométries évaluant la condition avant et après une ostéotomie périacétabulaire Mémoire Quentin Sercia Sous la direction de : Étienne Belzile, directeur de recherche Stéphane Pelet, codirecteur de recherche
Résumé L’ostéotomie périacétabulaire (OPA) est indiquée pour traiter la dysplasie de la hanche symptomatique avant l’apparition d’arthrose. Cette étude avait pour but de documenter les changements biomécaniques de la hanche après une OPA et d’en déterminer l’impact clinique. La surface de contact et les contraintes articulaires maximales ont été calculées avec la méthode HIPSTRESS selon des radiographies antéropostérieures du bassin. Le déplacement du centre de rotation de la hanche a été mesuré dans le plan frontal avec des radiographies antéropostérieure et dans le plan sagittal avec des tomodensitométries pré et postopératoires. La relation colonne-hanche a été évaluée par la mesure de l'incidence pelvienne et par l’amplitude de mouvement sagittale du bassin, mesurée sur des radiographies latérales en position debout puis assise. Le statut clinique postopératoire a été évalué avec le questionnaire iHOT33. Dix-huit hanches ont été incluses dans l’étude. La surface de contact articulaire a augmenté de 13,28 à 19,04 cm2 (p
Abstract Periacetabular osteotomy (PAO) is indicated for treatment of hip dysplasia before the onset of osteoarthritis. The aim of this study was to assess hip biomechanics and its clinical relevance after periacetabular osteotomy. Hip weight bearing area and peak contact stress were calculated with HIPSTRESS method on pelvis AP radiograph. Hip center or rotation displacement was measured in the frontal plane with AP radiographs and in the sagittal plane with pre and postoperative CT-scans. Spine-hip relation was assessed with pelvic incidence and sagittal range of motion as measured on standing-sitting lateral radiographs. Postoperative clinical status was assessed with the iHOT33 survey. Eighteen hips were included in this study. Mean weight bearing area went from 13.28 to 19.04 cm2 (p
Table des matières Résumé ................................................................................................................................................................ii Abstract................................................................................................................................................................ iii Table des matières ..............................................................................................................................................iv Liste des tableaux ................................................................................................................................................vi Liste des illustrations .......................................................................................................................................... vii Liste des abréviations ........................................................................................................................................ viii Remerciements....................................................................................................................................................ix Avant-propos ....................................................................................................................................................... x Introduction .......................................................................................................................................................... 1 Chapitre 1- La dysplasie de la hanche ................................................................................................................ 2 1.1 Épidémiologie et étiologie ..................................................................................................................... 2 1.2 Anatomie clinique .................................................................................................................................. 3 1.3 Pathophysiologie ................................................................................................................................... 5 1.4 Classification ......................................................................................................................................... 6 1.5 Présentation clinique ............................................................................................................................. 8 1.6 Imagerie ................................................................................................................................................ 9 1.7 Traitement chirurgical .......................................................................................................................... 16 Chapitre 2- Conséquences biomécaniques de l’ostéotomie périacétabulaire et impact clinique ...................... 23 2.1 Introduction .......................................................................................................................................... 23 2.2 Objectifs .............................................................................................................................................. 23 2.3 Méthodologie ....................................................................................................................................... 24 2.4 Résultats ............................................................................................................................................. 28 2.5 Discussion ........................................................................................................................................... 31 2.6 Publication de l’étude .......................................................................................................................... 35 Chapitre 3- Nouvelles technologies d’analyse tridimensionnelle personnalisée de la hanche .......................... 37 3.1 Description des nouvelles technologies .............................................................................................. 37 3.2 Comparaison entre les modèles simplifiés et l’analyse tridimensionnelle personnalisée.................... 39 3.3 Applications des nouvelles technologies ............................................................................................. 40 Chapitre 4- Insertion d’article ............................................................................................................................. 41 4.1 Résumé ............................................................................................................................................... 41 4.2 Introduction .......................................................................................................................................... 42 4.3 Méthodes ............................................................................................................................................. 42 4.4 Résultats ............................................................................................................................................. 45 4.5 Discussion ........................................................................................................................................... 47 4.6 Conclusion ........................................................................................................................................... 50 iv
4.7 Figures ................................................................................................................................................ 51 4.8 Tableaux .............................................................................................................................................. 56 Conclusion ......................................................................................................................................................... 58 Bibliographie ...................................................................................................................................................... 59 v
Liste des tableaux Tableau 1: Description des patients inclus dans l'étude ................................................................ 29 Tableau 2: Surface de contact et contraintes articulaires maximales pré et postopératoires selon la méthode HIPSTRESS ............................................................................................................... 29 Tableau 3: Paramètres biomécaniques de la hanche selon les résultats cliniques.............. 31 Tableau 4: Comparaison entre la méthode HIPSTRESS et l'analyse personnalisée .......... 39 Tableau 5: Caractéristiques des études incluses ............................................................................ 56 vi
Liste des illustrations Figure 1: Surcharge articulaire de la hanche dysplasique.............................................................. 5 Figure 2: Angle de couverture latérale ................................................................................................ 10 Figure 3: Relation colonne-hanche....................................................................................................... 12 Figure 4: Paramètres géométriques du bassin nécessaires à l’application de la méthode HIPSTRESS .................................................................................................................................................. 25 Figure 5: Mise en place des capteurs réfléchissant au niveau des membres inférieurs pour l’acquisition du profil de marche ................................................................................................... 38 Figure 6: Processus de sélection (diagramme de PRISMA) ........................................................ 51 Figure 7: Sommaire du risque de biais pour les études incluses ............................................... 52 Figure 8: Diagramme de Forest montrant la consommation cumulative d’opioïdes (équivalents de morphine orale en mg) ................................................................................................ 53 Figure 9: Diagramme de Forest montrant les scores de douleur à 48 heures (EVA sur 10) ........................................................................................................................................................................... 53 Figure 10: Diagramme de Forest montrant la force du quadriceps ........................................... 53 Figure 11: Diagramme de Forest montrant le score au test chronométré du levé de chaise (s) ...................................................................................................................................................................... 53 Figure 12: Diagramme de Forest montrant le risque de nausées et vomissements ............. 54 Figure 13: Diagramme de Forest montrant la durée du séjour hospitalier (jours) ................. 54 Figure 14 : Diagrammes en entonnoir pour (A) la consommation d’opioïdes, (B) les scores de douleur à 48 heures, (C) la force du quadriceps, (D) le test chronométré du levé de chaise, (E) les nausées et vomissements et (F) la durée du séjour hospitalier ...................... 55 vii
Liste des abréviations ACA: angle de couverture antérieure ACL: angle de couverture latérale ANCHOR: Academic Network of Conservational Hip Outcomes Research BCA: bloc du canal des adducteurs dGEMRIC: delayed Gadolinium-Enhanced Magnetic Resonance of Cartilage DM : différence de moyennes DMS : différence de moyennes standardisées ECR: essai clinique randomisé FADIR : flexion-adduction-rotation interne GRADE: Grading of Recommendations, Assessment, Development and Evaluations IA : index acétabulaire IC : intervalle de confiance iHOT33: international Hip Outcome Tool 33 questions IMC: indice de masse corporelle IRM : imagerie par résonance magnétique OPA: ostéotomie périacétabulaire PTG : prothèse totale de genou PTH : prothèse totale de hanche RR : risque relatif TDM : tomodensitométrie WOMAC: Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index viii
Remerciements Je tiens tout d’abord à remercier les docteurs Étienne Belzile et Stéphane Pelet pour avoir assuré la direction de cette maitrise ainsi que pour m’avoir donné l’occasion de m’impliquer dans le programme de recherche en orthopédie tôt dans mon parcours en médecine. Tout au long de ma formation j’ai pu profiter de leur disponibilité pour obtenir de judicieux conseils autant sur le plan de la recherche que sur le plan de ma formation médicale. Ainsi, j’amorcerai ma pratique médicale avec de meilleures aptitudes en recherche de même qu’avec de l’expérience en publication d’articles scientifiques. Je souhaite aussi remercier Sylvie Turmel, infirmière de recherche en orthopédie, pour son travail remarquable au recrutement des patients et à la coordination des examens requis pour cette étude, surtout dans une période pandémique souvent imprévisible. Enfin, je souhaite remercier ma famille et mes amis, qui de proche ou de loin, ont su m’apporter support moral et motivation tout au long de ce processus. ix
Avant-propos Ce mémoire présente un article inséré. Cet article n’est pas directement en lien avec le contenu de ce mémoire mais témoigne du travail et des acquis de publication réalisés au cours de cette maitrise. Titre : Bloc du canal des adducteurs en continu ou en injection unique pour la gestion de la douleur postopératoire suite d’une prothèse totale du genou : revue systématique et méta- analyse d’essais cliniques randomisées Auteur principal : Quentin Sercia Co-auteurs : Jérémy Bergeron, Stéphane Pelet, Étienne Belzile Journal : Orthopaedics & Traumatology : Surgery & Research / Revue de Chirurgie Orthopédique et Traumatologique (version francophone) Soumission : 11 octobre 2020 Accepté pour publication : 25 fevrier 2021 Publié en ligne : 22 avril 2022 En tant qu’auteur principal de cet article, j’ai effectué toutes les étapes de la méthodologie de méta-analyse puis rédigé le manuscrit et soumis l’article pour publication. J’ai été conseillé pour le choix de sujet de même que pour la révision du manuscrit par les docteurs Stéphane Pelet et Étienne Belzile. La co-examination des études à inclure et la révision indépendante des données a été réalisée par Jérémy Bergeron. x
Introduction La dysplasie de la hanche est la cause la plus fréquente d’arthrose prématurée de la hanche. L’ostéotomie périacétabulaire est actuellement le traitement de choix indiqué pour corriger la dysplasie avant l’apparition de changements arthrosiques. Les résultats cliniques et radiologiques de l’ostéotomie périacétabulaire sont bien décrits dans la littérature. Les conséquences biomécaniques et leur impact clinique à long terme sont toutefois peu documentés. Le premier chapitre de ce mémoire comprend une description détaillée de la hanche dysplasique ainsi qu’un état des connaissances actuelles sur l’ostéotomie périacétabulaire et les principes de traitement de la dysplasie. Le second chapitre présente l’étude dont traite ce mémoire. Celle-ci vise à documenter les changements biomécaniques de la hanche dysplasique à la suite d’une OPA et en déduire l’impact clinique. Les paramètres étudiés sont la surface de contact et les contraintes articulaires, le déplacement du centre de rotation de la hanche, de même que l’incidence pelvienne et la relation colonne-hanche. Enfin, le troisième chapitre se veut une ouverture sur les potentielles applications des nouvelles technologies d’analyse personnalisée de la hanche, autant en recherche qu’en clinique. Un quatrième chapitre ajouté à ce mémoire représente l’insertion d’un article qui est publié dans le journal Orthopaedics & Traumatology, Surgery & Research. Cette étude est publiée en anglais dans le journal susmentionné mais aussi dans la version francophone, Revue de Chirurgie Orthopédique et Traumatologique. Le manuscrit francophone de l’étude est donc présenté à la fin de ce mémoire. Il s’agit d’une revue systématique avec méta-analyse sur l’utilité du bloc du canal des adducteurs dans une prothèse totale de genou. Bien que le sujet soit différent du contenu principal de ce mémoire, la direction de recherche a accepté l’insertion de cet article car il démontre le travail et les acquis de publication réalisés au cours de cette maitrise. 1
Chapitre 1- La dysplasie de la hanche 1.1 Épidémiologie et étiologie Décrire l’épidémiologie de la dysplasie de la hanche est une tâche complexe. En effet, la dysplasie de la hanche décrit un vaste spectre de pathologies allant de la luxation congénitale de la hanche chez le nouveau-né jusqu’à la présentation asymptomatique chez le patient adulte. La prévalence dans la population en générale est estimée entre 3,6 et 12,8 % 1,2. L’incidence peut toutefois être très variable chez certaines populations : 0,06 cas par 1000 naissances chez les Africains et 76,1 chez les Amérindiens 3. L’incidence est évaluée à 1,7 chez les Caucasiens vivant en Amérique du Nord 3. La dysplasie de la hanche est unilatérale chez 63,4% des cas et la hanche gauche est touchée dans 64% des cas 3. Les femmes seraient davantage touchées par la condition avec une proportion allant jusqu’à 75% des cas 3. Les hommes seraient en revanche plus fréquemment affectés par des anomalies morphologiques concomitantes telles qu’une rétroversion acétabulaire et une déformation en came au niveau de la jonction entre la tête et le col fémoral. Bien que l’étiologie de la dysplasie de la hanche demeure incertaine, plusieurs facteurs de risque sont identifiés. Une présentation en siège lors de l’accouchement serait documentée dans 7,1 à 40% des cas de dysplasie et le risque relatif serait 6,3 fois plus élevé qu’avec une présentation céphalique 3. Autant le mode complété que le mode décomplété seraient associés à la condition. La primiparité chez la mère serait aussi un facteur obstétrical associé à la dysplasie de la hanche. De façon opposée, un petit poids fœtal ou une prématurité, ainsi que les grossesses gémellaires seraient des facteurs de protection. Une histoire familiale positive de dysplasie de la hanche représenterait un risque relatif 1,7 fois plus élevé d’être touché par la condition 3. D’autres facteurs de risque comme certains types HLA-A, B et D, le chromosome 17q21, la laxité ligamentaire et les anomalies du collagène et du métabolisme des œstrogènes seraient aussi associés à la dysplasie de la hanche 3. Il est aussi important de noter que la pratique de l’emmaillotement chez le nouveau-né augmenterait de façon importante le développement d’une dysplasie 3. L’absence de cette pratique dans la plupart des cultures africaines pourrait d’ailleurs contribuer à la faible incidence de la condition. 2
Le groupe de recherche Academic Network of Conservational Hip Outcomes Research (ANCHOR) s’est récemment penché sur la description épidémiologique des patients dysplasiques ayant subie une ostéotomie périacétabulaire (OPA), le principal traitement chirurgical de la condition 4. Des 950 patients étudiés, 83% étaient des femmes, ce qui est représentatif de la population dysplasique telle que décrite plus haut. L’âge moyen au moment de la chirurgie était de 25,3 ans et l’indice de masse corporelle (IMC) moyen était de 24,6 kg/m2. La plupart des patients rapportaient des symptômes depuis au moins 1 à 3 ans et 15% avaient déjà subi une précédente chirurgie au niveau de la hanche. Parallèlement, ces patients présentaient aussi d’importantes limitations fonctionnelles comme en témoignent des questionnaires fréquemment utilisés en évaluation de la hanche chez le jeune patient : 61,8 en moyenne au score de Harris et 6,6 au score d’activité physique de University of California Los Angeles. 1.2 Anatomie clinique La hanche est une articulation synoviale composée de la partie proximale du fémur et de l’acétabulum de l’os coxal. Du cartilage hyalin recouvre les deux os au niveau de leur surface de contact et celle-ci est logée dans une cavité articulaire remplie de liquide synovial et entourée par une capsule de tissu conjonctif. L’articulation est classiquement dite sphéroïde bien que la forme de la tête fémorale ne soit pas tout à fait sphérique, mais plutôt ellipsoïdale ou conchoïde selon de récentes études 5,6. La forme plus complexe de la tête fémorale est alors importante à considérer lors de l’identification du centre de rotation de l’articulation 5. La tête fémorale s’articule dans la cupule acétabulaire qui aurait similairement une forme ellipsoïdale ou conchoïde creuse 7. L’acétabulum se trouve à la jonction latérale des trois parties de l’os coxal à la naissance : l’ilion, l’ischion et le pubis. Grâce à sa forme, l’articulation possède trois degrés de liberté et six mouvements sont donc possibles : flexion, extension, adduction, abduction, rotation interne et rotation externe. La stabilité de la hanche est assurée de façon active par les différents muscles actionnant l’articulation et de façon passive par la capsule articulaire, les ligaments et le labrum. Cette dernière structure est une extension fibrocartilagineuse du rebord de la cavité acétabulaire qui a pour principale fonction de garder du liquide synovial en compression dans l’articulation de façon à bien lubrifier l’articulation et faciliter la distribution des charges 8. Le labrum permettrait aussi un effet de succion sur la tête fémorale, ce qui contribuerait à la stabilité de l’articulation 8. Dans une moindre mesure, le labrum permettrait d’augmenter la surface de contact de 3
l’articulation afin de réduire les contraintes articulaires 8. Comme le fémur s’appuie normalement au centre de l’acétabulum lors de la mise en charge, le labrum ne contribue à supporter que 1-2% de la charge exercée sur la hanche non-dysplasique 9. L’anatomie spécifique à la dysplasie de la hanche est aussi unique qu’il y a de patients atteints de la condition, une tendance peut toutefois être observée au niveau des anomalies morphologiques caractéristiques. Celles-ci touchent l’acétabulum et le fémur proximal et commencent dans la vie intra-utérine pour évoluer jusqu’à l’âge adulte. La dysplasie se traduit tout d’abord par un acétabulum trop peu profond pour assurer une bonne couverture de la tête fémorale. Le déficit est généralement localisé en antérolatéral et en supérieur de 10 l’acétabulum . Au niveau du fémur proximal, de récentes études de tomodensitométrie (TDM) ont révélé une antétorsion accrue, une réduction de la taille du canal intramédullaire, un col plus court et un coxa valga ou vara 11,12. Cette anomalie se traduit par un angle entre le col fémoral et la diaphyse de plus de 135 degrés et moins de 120 degrés respectivement. L’atteinte des tissus mous est aussi importante à considérer chez le patient dysplasique. Il est très fréquent d’observer une faiblesse des muscles abducteurs de la hanche se 10 traduisant par une boiterie de Trendelenburg . Celle-ci se traduit par un balancement du tronc du côté controlatéral à la hanche atteinte lors de la phase d’appui unipodal de la marche afin de compenser l’affaissement du bassin du côté ipsilatéral secondairement au déficit d’abduction. La faiblesse des abducteurs s’explique principalement par la subluxation chronique de la tête fémorale en supérieur de l’acétabulum ce qui entraine une contracture 13,14 et éventuellement l’atrophie musculaire des abducteurs . Il est aussi possible de constater un raccourcissement des muscles adducteurs, flexeurs et extenseurs de la 10 hanche secondairement à la subluxation chronique de l’articulation . Par ailleurs, une récente étude s’étant intéressée aux particularités des tissus mous chez des patients avec des pathologies de hanche préarthrosiques a montré une capsule épaissie de même qu’un labrum et un muscle droit fémoral de plus grandes tailles chez les patients dysplasiques 15. Enfin, la dysplasie de la hanche peut aussi être associée à un court nerf sciatique qui est à risque de dommage si une éventuelle chirurgie correctrice occasionne un allongement du membre inférieur de plus de trois centimètres environ. Une paralysie du nerf sciatique a été rapporté chez 5,2-13% des patients dysplasique ayant subi une chirurgie de prothèse de hanche 16. 4
1.3 Pathophysiologie La pathophysiologie de la dysplasie de la hanche se traduit par une surcharge du cartilage A B articulaire secondaire au déficit de couverture de la tête fémorale par l’acétabulum. La distribution des charges exercées sur l’articulation se concentre alors sur une plus petite surface de contact ce qui occasionne une élévation des contraintes articulaires maximales. Cette atteinte du cartilage peut ultimement progresser jusqu’à l’apparition de changements arthrosiques prématurés. La dysplasie de la hanche est l’un des seuls facteurs de risque indépendants de l’arthrose de la hanche, additionnellement à l’âge et l’indice de masse corporelle 17. La dysplasie serait aussi la première cause d’arthrose de la hanche avant l’âge de 60 ans alors que près de 50% des cas d’arthrose prématurée de la hanche présenteraient 18,19 une dysplasie de la hanche concomitante . La figure 1 illustre la surcharge articulaire chez la hanche dysplasique. Figure 1: Surcharge articulaire de la hanche dysplasique. À gauche de l’image (hanche droite), contraintes articulaires distribuées normalement, et à droite de l’image (hanche gauche), contraintes articulaires concentrées sur une plus petite surface représentant une hanche dysplasique. Plusieurs études ont corrélé l’augmentation des contraintes articulaires maximales et cumulatives à l’apparition prématurée d’arthrose de la hanche chez les patients dysplasiques. L’augmentation des contraintes articulaires représenterait ainsi un meilleur 5
prédicteur du risque de développer de l’arthrose que les différentes évaluations cliniques ou mesures radiologiques classiquement utilisées en suivi de la hanche dysplasique. Une étude de 2008 a démontré que des contraintes articulaires maximales de 2,85 MPa et cumulatives de 140 MPa-années seraient les valeurs pour lesquelles une clinique d’arthrose 20 de la hanche serait prédite avec la meilleure spécificité . Les contraintes articulaires peuvent être estimées selon différents niveaux de précision à l’aide d’imageries bidimensionnelles ou tridimensionnelles ainsi qu’à l‘aide de modèles d’éléments fini et de cinématique de la marche. Ces méthodes seront abordées plus loin dans ce mémoire. Parallèlement à l’augmentation des contraintes articulaires, la dysplasie de la hanche peut occasionner des blessures au labrum, le rendant vulnérable. Chez la hanche dysplasique, la tête fémorale vient s’appuyer au rebord latéral de l’acétabulum plutôt qu’au centre de la cavité lors de la mise en charge. On considère que le labrum doit alors supporter de 4-11% de la charge totale exercée lors de la mise en charge 9. C’est cette surcharge qui peut mener à des déchirures du labrum. Le labrum est directement attaché et en continuité avec le cartilage à sa région postérieure alors que son attache est marginale en antérieur, c’est pourquoi la majorité des déchirures sont à la région antérieure 9. Aussi, le labrum est bien vascularisé à son versant capsulaire mais avasculaire du côté intraarticulaire, le potentiel de guérison spontanée y est donc plus faible 9. La présentation clinique de la déchirure labrale, dominée par une douleur à l’aine et une appréhension aux pivots, est souvent camouflée par les symptômes de la dysplasie. Le traitement est donc celui de la dysplasie, soit une OPA, et la pertinence d’une intervention arthroscopique concomitante pour réparer la déchirure labrale est présentement débattue dans la littérature21. 1.4 Classification La dysplasie de la hanche peut être classifiée selon certains repères anatomiques traduisant l’importance de la condition. Bien qu’imparfaites, ces classifications ont pour objectif d’être pratiques, reproductibles et d’offrir une estimation pronostique afin d’offrir un traitement approprié au patient. Les deux principales classifications communément utilisées par les cliniciens sont celle de Crowe et celle de Hartofilakidis. 1.4.1 Classification de Crowe 22 6
La classification de Crowe est basée sur trois repères anatomiques facilement identifiables sur une radiographie antéropostérieure du bassin : la hauteur du bassin, la jonction tête-col fémorale médiale et le rebord inférieur de l’acétabulum. Une ligne de référence est tracée en rejoignant le rebord inférieur des deux acétabulums. Normalement, la jonction tête-col doit se trouver au même niveau que cette ligne de référence. Un déplacement proximal de la tête fémorale se traduit donc par une certaine distance entre ces deux repères. La distance entre ces repères peut être corrélée au niveau de subluxation de la tête fémorale. Ainsi, un grade I correspond à une subluxation de moins de 50%, un grade II correspond à une subluxation de 50-75%, un grade III correspond à une subluxation de 75-100% et un grade IV correspond à une luxation de plus de 100%. 1.4.2 Classification de Hartofilakidis 23 La classification de Hartofilakidis considère qu’une hanche est soit dysplasique ou luxée. Trois classes sont donc possibles : une dysplasie, une luxation basse et une luxation haute. La hanche est classée dysplasique lorsque la tête fémorale n’est pas luxée hors de l’acétabulum, bien qu’un degré de subluxation puisse exister. Cette description corrèle avec un déficit de couverture au rebord supérieur d’un acétabulum qui est trop superficiel. La luxation basse se traduit par une luxation de la tête fémorale qui va alors s’articuler avec un faux acétabulum qui peut recouvrir à un certain degré le vrai acétabulum. Ce type de luxation est associé à une absence complète du rebord supérieur de l’acétabulum ainsi qu’à des déficits en antérieur et en postérieur. La luxation haute décrit une tête fémorale complètement luxée ayant migré supérieurement et postérieurement sans articulation avec aucune partie du vrai acétabulum. Ce dernier présente alors des déficits sur l’entièreté de sa surface en plus d’une antéversion excessive et d’une distribution osseuse anormale localisée surtout en antéropostérieur par rapport au vrai acétabulum. Les classifications de Crowe et de Hartofilakidis ont une bonne fiabilité comme le démontrent des coefficients de kappa rapportés à plus de 90% autant en analyse inter- observateur qu’en analyse intra-observateur 24. La validité de la classification de Crowe est aussi bien démontrée dans un contexte de pronostic suite à un chirurgie de prothèse de hanche puisque le taux de complications augmentait de façon proportionnelle au grade de 25 sévérité . La classification de Crowe a cependant la limitation que son système de gradation ne corrèle pas avec les trouvailles anatomiques peropératoires puisque cette classification se base uniquement sur des imageries bidimensionnelles. Ce problème est 7
adressé par la classification de Hartofilakidis car les différents types de luxations qu’elle décrit sont corrélés avec des trouvailles tomodensitométriques au niveau de l’anatomie de l’acétabulum telles que décrites plus haut 26. 1.5 Présentation clinique La présentation clinique de la dysplasie de la hanche se décline sur un large spectre de manifestations allant de la luxation irréductible chez le nouveau-né à l’absence de symptômes chez le patient adulte. Chez le patient adulte dysplasique, l’histoire clinique est dominée par une douleur à la hanche ou au niveau de l’aine, ainsi que par une fatigabilité à l’activité physique. L’apparition de la douleur est souvent insidieuse, non-spécifique et progresse sur de nombreuses années, affectant au passage le niveau d’activité physique et de fonctionnement du patient. Il arrive ainsi que le diagnostic de dysplasie de la hanche soit posé tardivement et que des interventions autres qu’une OPA soient d’abord pratiquées. En moyenne, plus de cinq années peuvent s’écouler avant le diagnostic de dysplasie et plus 27 de trois spécialistes seront consultés . Dans certains cas, c’est la douleur secondaire à une déchirure labrale ou à la progression de changements arthrosiques qui fera penser à une dysplasie de la hanche. Par ailleurs, certains patients auront comme plainte principale une boiterie ou une sensation d’instabilité de l’articulation. Lors de l’examen physique, l’inspection pourra mettre en évidence un signe ou une boiterie de Trendelenburg associée à une faiblesse des abducteurs, ce qui est une trouvaille fréquente chez les patients peu souffrant. La suite de l’examen pourra montrer une laxité ligamentaire accrue, telle qu’évaluée par l’échelle de Beighton 28. Cette dernière permet de dépister l’hyperlaxité à l’aide d’un score composé de cinq épreuves de flexibilité. À la mobilisation de l’articulation, on pourra noter des signes d’instabilité ou d’abutement fémoroacétabulaire chez certains patients. Ce phénomène se traduit par un coincement douloureux, classiquement lors d’un mouvement de flexion, d’adduction et de rotation interne (FADIR) 29. L’examinateur pourra aussi procéder à d’autres tests de provocation tels que le signe de l’appréhension antérieure qui permet de mettre en évidence une instabilité antérieure de la hanche 30. Ce test est positif lorsqu’une hyperextension et rotation externe de la hanche reproduit une sensation douloureuse à la face antérieure de la hanche. Récemment, le test de l’appréhension lors de la relocalisation à plat ventre a été documenté afin de mettre en évidence une instabilité antérieure chez des patients avec une dysplasie 8
légère 31. Le patient couché à plat ventre, sa jambe ipsilatérale à la dysplasie est maintenue en l’air avec le genou fléchi alors que l’examinateur effectue une pression antérieure sur le fémur. Une reproduction de la douleur à la face antérieure de la hanche signe un test positif. Radiologiquement, ce signe est associé avec une antéversion acétabulaire accrue à la TDM. Ceci est intéressant puisqu’une TDM n’est généralement pas effectuée d’emblée dans l’investigation de la dysplasie de la hanche. En plus de l’histoire et de l’examen physique, le clinicien dispose de questionnaires afin d’évaluer la sévérité de la présentation clinique de la dysplasie. Ces questionnaires peuvent adresser le l’intensité de la douleur, le niveau d’activité physique, l’atteinte fonctionnelle, de même que les symptômes psychologiques anxieux et dépressifs liés à la condition. 1.6 Imagerie L’évaluation radiologique de la dysplasie de la hanche peut avoir recours à plusieurs modalités d’imagerie. La radiographie du bassin est essentielle. En plus d’une vue antéropostérieure, une vue en faux-profil et une vue latérale peuvent être utiles. La TDM est surtout utilisée dans un but de planification chirurgicale ou de recherche. Cette imagerie ne devrait pas être demandée d’emblée pour établir un diagnostic de dysplasie, mais plutôt par le chirurgien qui procèdera à une intervention chirurgicale. Par ailleurs, une imagerie par résonnance magnétique (IRM) peut être préférée à la TDM chez de jeunes patients chez qui on désire éviter les radiations. Bien que l’IRM présente l’avantage d’être non irradiant et de permettre une meilleure visualisation des tissus mous, sa précision à imager les structures osseuses d’intérêt est moindre que celle de la TDM. 1.6.1 Radiographie antéropostérieure du bassin La radiographie antéropostérieure du bassin est la première modalité d’imagerie utilisée pour diagnostiquer une dysplasie de la hanche. La radiographie peut être acquise le patient debout, assis ou couché. La position debout est actuellement préférée car elle permet d’imager le bassin et la couverture latérale de l’acétabulum dans une position de mise en charge fonctionnelle. Connaitre la position du patient lors de l’acquisition de la radiographie est important car l’inclinaison sagittale du bassin est variable et influence la couverture latérale de l’acétabulum. En effet, la position couchée se traduit par une antéversion pelvienne accrue par rapport à la position debout, alors que le passage de la position debout 9
32 à assise implique une rétroversion pelvienne . Une récente étude s’étant intéressée aux différences de couverture latérale de l’acétabulum entre la position debout et la position couchée a montré une légère diminution de la couverture en position debout comparativement à la position couchée 33. Plusieurs mesures faites sur une radiographie antéropostérieure du bassin peuvent être suggestives d’une dysplasie. La première est la mesure de l’angle de couverture latérale 34 (ACL) de l’acétabulum, soit l’angle de Wiberg . Cet angle traduisant la couverture supérolatérale de la tête fémorale est mesuré entre une ligne verticale et une ligne passant par le centre de rotation de la tête et le rebord latéral du sourcil acétabulaire. Ce dernier représente la portion de l’acétabulum où a lieu la mise en charge. Une récente étude de 35 près de 2500 hanches asymptomatiques a montré un ACL moyen de 33 degrés . Les valeurs généralement considérées comme normales en pratique vont de 25 à 39 degrés. Une dysplasie de la hanche est évoquée à moins de 20 degrés alors qu’un angle de 20 à 25 degrés est considéré à la limite de la dysplasie. À plus de 39 degrés, on décrit un conflit fémoroacétabulaire dit en tenaille. Cette morphologie, à l’inverse de la dysplasie, est expliquée par un acétabulum recouvrant trop la tête fémorale ce qui rend douloureux et limite l’amplitude de mouvement de la hanche. L’ACL est illustré à la figure 2. C D Figure 2: Angle de couverture latérale À gauche, angle de couverture normal de 27 degrés et à droite, angle de couverture sévèrement dysplasique de 6 degrés. 10
Un autre angle fréquemment mesuré sur la vue antéropostérieure est l’index acétabulaire 36 (IA), soit l’angle de Tönnis . Cet angle traduisant l’inclinaison du sourcil acétabulaire est mesuré entre une ligne horizontale et une ligne passant par le rebord médial et le rebord latéral du sourcil acétabulaire. L’intervalle considéré normal pour l’IA va de 3 à 13 degrés 37 . Au-delà de cet intervalle, on évoque une dysplasie alors qu’en dessous on soupçonne un conflit fémoroacétabulaire en tenaille. L’index d’extrusion de la tête fémorale est aussi mesuré sur une radiographie antéropostérieure du bassin. Cette mesure traduit la portion de la tête fémorale recouverte par l’acétabulum. La mesure est faite en prenant le rapport entre la portion de la tête fémorale qui dépasse l’acétabulum en latéral et le diamètre total de la tête fémorale. 37 L’intervalle considéré normal pour cet index va de 17 à 27 degrés . Au-delà de cet intervalle, on évoque une dysplasie alors qu’en dessous on soupçonne un conflit fémoroacétabulaire de type tenaille. De nombreuses autres mesures et angles sont possibles sur une radiographie antéropostérieure du bassin afin de caractériser la dysplasie de la hanche. Dans une optique de pertinence, seules les trois mesures présentées ci-haut sont décrites et étudiées en détails dans ce mémoire. 1.6.2 Radiographie en faux-profil du bassin La vue en faux-profil du bassin est obtenue en plaçant le patient debout à 65 degrés de rotation par rapport à la plaque radiographique et en positionnant le faisceau de rayons X à 38 mi-chemin entre les deux centres de rotations des deux hanches . La principale mesure radiologique pouvant être tirée de la vue en faux-profile du bassin est l’angle de couverture 39 antérieur (ACA), soit l’angle de Lequesne . Cet angle traduisant la couverture antérosupérieure de la tête fémorale est mesuré entre une ligne verticale et une ligne passant par le centre de rotation de la tête fémorale et le rebord antérieur du sourcil acétabulaire. Cette mesure est réalisée sur une vue en faux-profil et non sur une vue latérale, car la superposition des deux acétabulums et des deux hanches sur la vue latérale rendrait plus difficile la prise d’une mesure précise et reproductible. Un ACA de plus de 25 degrés est généralement considéré comme normal alors qu’à moins de 20 degrés on décrirait une dysplasie de la hanche 40. 11
1.6.3 Radiographie latérale du bassin La radiographie latérale du bassin est de plus en plus utilisée pour évaluer la relation colonne-hanche à la suite d’une chirurgie de prothèse totale de hanche (PTH). Parallèlement, la relation colonne-hanche commence à être étudié dans le cadre de la dysplasie de la hanche et son traitement chirurgical, l’OPA. Ce concept décrit la relation qui existe entre l’articulation de la hanche et le complexe lombopelvien. Cette relation est décrite par trois angles mesurés sur la radiographie latérale du bassin : la version pelvienne, la pente sacrée et l’incidence pelvienne 41. Ces deux premiers angles sont considérés comme des valeurs dynamiques puisque leur mesure varie entre la position debout, couchée et assise. L’incidence pelvienne est considérée statique puisque sa valeur est constante peu importe la position. La version pelvienne est mesurée entre une ligne verticale et une ligne passant par le centre du plateau sacré et le centre de rotation de la tête fémorale. La pente sacrée est mesurée entre une ligne horizontale et une ligne parallèle au plateau sacré. L’incidence pelvienne est calculée par l’addition de ces deux angles ou encore mesurée entre une ligne perpendiculaire au plateau sacré et une ligne allant du centre du plateau sacré jusqu’au centre de rotation de la tête fémorale. Sa mesure va généralement de 35 à 85 degrés et sa moyenne est autour de 52 degrés 42. La relation colonne-hanche est illustrée à la figure 5. Figure 3: Relation colonne-hanche En rouge la version pelvienne, en vert la pente sacrée et en bleu l’incidence pelvienne. 12
Comme mesure fonctionnelle, l’incidence pelvienne est le paramètre le plus représentatif 41,43 de la relation colonne-hanche . La classification de Bordeaux pour la relation colonne- hanche décrit deux types de complexes lombopelviens en fonction de l’incidence pelvienne 44 . Le type 1 est définit par une incidence pelvienne de moins de 40 degrés et une antéversion acétabulaire accrue. Une faible incidence pelvienne est associée à une rigidité 43,44 du complexe lombopelvien et une perte de la lordose lombaire physiologique . Cela a pour conséquence la surutilisation de la mobilité de la hanche et l’adoption d’une posture 45 pathologique, ce qui augmente le risque d’arthrose . Ces patients sont dits hip users. Alternativement, le type 2 est définit par une incidence pelvienne de plus de 40 degrés et une antéversion acétabulaire moindre. Une incidence pelvienne élevée est associée à un plus grand ajustement de la lordose lombaire lors du passage de la position debout à assise, ce qui est représentatif d’une meilleure flexibilité du complexe lombopelvien et d’une plus grande amplitude de mouvement sagittal 46,47. Ces patients sont dits spine users. En plus de la description du complexe lombopelvien, deux types de syndromes de la relation colonne-hanche sont décrits et portent le nom de spine-hip syndrome et hip-spine syndrome, dépendamment de la structure pathologique primaire 44. Le spine-hip syndrome se traduit par une pathologie primaire du rachis affectant secondairement la hanche. Par exemple, un complexe lombopelvien rigide permettant moins de 10 degrés de rétroversion lors du passage de la position debout à assise peut mener à une surutilisation de la mobilité de la hanche. Similairement aux hip users, les patients avec un spine-hip syndrome sont 45 plus à risque de développer des changements arthrosiques au niveau de la hanche . D’autre part, le hip-spine syndrome se traduit par une pathologie primaire de la hanche affectant secondairement le rachis. Notamment, les patients dysplasiques ayant des changements arthrosiques présentent souvent une antéversion accrue du bassin afin 48 d’augmenter la couverture antérieure de l’acétabulum . Cette antéversion accrue a pour effet une hyperlordose de la colonne lombaire qui peut éventuellement mener à une subluxation des facettes postérieures ainsi qu’à des sténoses foraminales 48. Les effets d’une OPA sur la relation colonne-hanche ne sont pas encore bien décrits dans la littérature. Lors de la réorientation acétabulaire, un déplacement sagittal du centre de rotation de la hanche pourrait avoir pour impact de modifier l’incidence pelvienne et possiblement affecter la relation colonne-hanche et l’équilibre sagittal du patient. En effet, une augmentation importante de l’incidence pelvienne pourrait se traduire par une lordose 13
lombaire exagérée, alors qu’à l’inverse une diminution de l’incidence pelvienne pourrait causer une diminution de l’amplitude de mouvement sagittale du bassin et mener à un usage excessif de l’articulation de la hanche qui vient d’être opérée. D’autre part, une augmentation de la couverture antérieure pourrait diminuer l’hyperlordose compensatrice du rachis après une PAO. 1.6.4 Tomodensitométrie La TDM permet de caractériser la dysplasie de la hanche et l’orientation de l’acétabulum de façon tridimensionnelle. L’imagerie est acquise à l’aide de multiples coupes à intervalles rapprochés dans le plan axial en position couchée. Ces coupes peuvent ensuite servir à reconstruire une image du bassin dans le plan frontal, latéral et axial. Deux mesures d’intérêt, soit la version acétabulaire et la torsion fémorale peuvent être mesurées dans le plan axial. La version acétabulaire traduit l’ouverture, antérieure ou postérieure, de l’acétabulum. Cet angle est mesuré entre le plan sagittal et une ligne allant du rebord antérieur au rebord postérieur de l’acétabulum. Bien qu’ayant une importante variabilité, la mesure physiologique d’antéversion acétabulaire est généralement entre 15 et 20 degrés 49 . Une antéversion acétabulaire augmentée est typiquement associée à une dysplasie de la hanche, bien que certaines hanches dysplasiques ayant un déficit postérolatéral ou global 50 peuvent présenter une version normale, voire une rétroversion . La torsion fémorale est décrite comme l’orientation du col fémoral par rapport aux condyles fémoraux au niveau du genou. L’angle de torsion est mesuré entre une ligne parallèle au long axe du col fémoral et une ligne parallèle à l’aspect postérieur des condyles fémoraux. L’antétorsion fémorale physiologique est généralement de 8 à 14 degrés alors qu’une plus grande antétorsion est généralement associée à une dysplasie de la hanche 51. Additionnellement, certains auteurs décrivent un angle entre le col fémoral et le plan frontal du bassin, soit la version du col fémoral. Cet angle ne permet donc pas de décrire les anormalités torsionnelles intrinsèques du fémur, mais décrit plutôt la position du col fémoral par rapport au bassin. Une antéversion 52 du col fémoral entre 5 et 25 degrés est considérée comme normale . Plusieurs autres mesures de l’orientation acétabulaire peuvent être mesurées dans le plan axial sur une TDM mais ne seront pas abordées dans ce mémoire. La TDM peut aussi être utilisée pour modéliser l’articulation de la hanche de façon tridimensionnelle avec une approche de segmentation osseuse. Une analyse numérique avec éléments finis appliquée à un tel modèle permettrait de calculer les forces et 14
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